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汽车油改气的基本常识,想改气的朋友可以看看

    简单一句话就是以天然气作为燃料的汽车叫做天然气汽车。它是气体燃料汽车的一种。用气体作为燃料的汽车有很多种,如利用木材、木炭、煤等煤气发生炉产生的煤气车等等。但这些气体燃料用起来不是汽车跑不远就是使用起来不方便。而天然气在发动机中燃烧的好、废气排放污染低,价格又便宜,因而使天然气汽车在近20年来在世界各国逐步得到发展。  

    由于气体燃料的能量密度较小,即单位体积燃料所含的能量较小,这是气体燃料汽车跑不远的原因。为了提高气体燃料的能量密度,在使用时,或是把天然气加压,或是把天然气液化提高其能量密度以便于汽车携带。天然气压缩后装在高压气瓶中放在车上相当于普通汽车的油箱。为了多装燃料,气瓶中气体的压力一般为21Mpa(3000psi ) ,这就是CNG(Compressed Natural Gas)汽车,也就是压缩天然气汽车。 

    如将天然气液化(常压下-162℃)后,装入低压保温容器中放在汽车上,就是LNG Liquefied Natural Gas)汽车也就是液化天然气汽车。在油田轻烃回收装置中处理天然气时和在石油炼制过程中,都有一种以丙烷和丁烷为主的副产品它们也是天然气组成的一部分,比较容易液化,而在常压下又是气态,与日常家用的液化气非常相似,也可以做汽车燃料这就是LPG(Liquefied Petroleum Gas),也叫液化石油气,习惯上也将LPG汽车作为天然气汽车的一种,但有些国家的天然气汽车不包括LPG汽车。 

    目前,为了方便起见一般所谓的天然气汽车就是包括以上三种,即CNG、LNG、和LPG汽车。 

    由于目前以天然气作为燃料的汽车绝大部分是由汽油汽车和柴油汽车改装的,考虑到改装后汽车行驶的通用性,将原来的燃料系统保留不变。改装后的汽车即可使用汽油或些油,也可使用天然气,但不同时使用的称为"两用燃料" (Bi-Fuel)汽车。另外,还有一种"双燃料"(Dual-Fuel)汽车,即汽车的 发动机同时使用两种燃料。如柴油汽车改用天然气燃料时,将原来的发动机柴油燃料系统保留,用少量柴油喷入汽缸点燃天然气,这种能使两种燃料同时在汽缸中工作的汽车称为"双燃料"(Dual-Fu-el)汽车。

天然气汽车的优缺点

优点 

     ①有较高的经济效益。在相同的当量热值时,世界各国一般将1立方米天然气的价格控制为1升汽油柴油的一半。 

    如果各类发动机的热效率比较近,则天然气汽车的燃料费用不到汽油车或柴油车的一半。这不仅弥补了由于汽车数量不断增加而引起的液体燃料供应不足,而且使用汽车的运行费用大幅度降低。 

    就汽车 发动机而言,天然气容易扩散,在发动机中容易和空气均匀混合,燃烧比较完全、干净、不容易产生积碳,抗爆性能好,不会稀释润滑油,因而使发动机汽缸内的零件磨损大大减少,使发动机的寿命和润滑油的使用期限大幅度增长。这些都会降低汽车的保养和运行费用,提高汽车使用的经济性。

    ②有较好的社会效益。与石油燃料相比,气体燃料在制备过程中能量损失较小,对大气的有害排放污染物少。从燃料来源考虑,对环境保护是更有利的。

    ③比较安全。CNG、LNG和LPG汽车的气瓶或气罐等都很结实可靠。天然气本身比空气轻(LPG除外),稍有泄漏,很快就会扩散到大气中。气体燃料系统的各个部件,特别是密封部分,都经过严格的检查。因此,天然气作为汽车燃料是比较安全的。

缺点

    ①由于气体燃料的能量密度低,天然气汽车携带的燃料量较少,一般行驶距离较汽油车短。由于气体燃料在汽缸中的可燃混合气里占有一定的容积(汽油机汽缸中流体燃料所占容积忽略不计),在同样的汽缸工作容积下,用天然气作燃料时作的功少。 

    ②由于目前的天然气汽车是在原来的汽油车或柴油车的基础上改装的,原来汽油机或柴油机的燃料系统大多保留。这样,要在原汽车的增加天然气燃料系统,特别是气瓶使原来的汽车的有效空间减少,本身的自重也增加了。

    ③将现有的汽车改用天然气作燃料时,需增加发动机燃料系统的部件,如储气瓶、减压阀、混合器等,需要一定的改车投资。 

     虽然有以上的不足之处,但从总的经济和社会效益分析,用天然气作为汽车燃料还是利大于弊。

天然气汽车的工作方式

    目前,国内外汽车使用天然气时,都是将原来的汽油车或柴油车的发动机进行改装,以适应燃烧天然气。按燃烧天然气的特点专门设计、制造的发动机还比较少。根据汽油机和柴油机工作原理不同,改用天然气的工作方式可以有以下几种:

1.汽油车的改装 

     使用天然气作为燃料的工作原理与原来的汽油机相同。将高压气瓶中储存的天然气经过减压后送到混合器中,在此与空气混合,进入汽缸。仍然使用原汽油机的点火系统中的火花塞点火。原汽油机的压缩比不改变,原来发动机的结构基本不变,只是另外加上天然气的储气瓶、减压阀及相应的开关。改装费用较低,而且用天然气或汽油两种燃料都可以工作虽然天然气的抗爆性很好,允许在较高的压缩比下工作,但因为在改装时为了使原发动机仍可用汽油工作,故原发动机的压缩比没有改变,发动机的功率要损失10%左右。为了减少功率损失,可在改装时把原来汽油机的压缩比提高(最简单的办法是将汽缸盖刨去一部分),并改变点火提前角以适应天然气的工作需要。


2. 柴油汽车的改装 

    可以有两类方法。第一类方法是原柴油机结构基本不变,按电点火方式改装,即按汽油机的工作原理(奥托循环)工作。把原来柴油机的燃料系统全部去掉,将压缩比降低到天然气所能承担的数值(比汽油机高,一般为(8~10)∶1)除了要装天然气燃料系统的部件--储气瓶、减压阀、混合器等之外,还要再加上电点火系统,成为只燃烧天然气的单燃料天然气汽车。这种改装方法比较简单、技术比较成熟。 

    第二种方法是原来柴油机的燃料系统不变,再加上和上面相同的天然气燃料系统,一般压缩比不用改变。发动机汽缸吸入空气和天然气的混合气后,由原来的柴油喷油器喷入少量的柴油作为引燃用。柴油压燃着火以后,点燃了天然气和空气的可燃混合气进工作,这就是双燃料天然气发动机。 

    其基本工作原理为:启动时用全柴油,加负荷时空气与燃气混合器的负压传到膜片机构上,通过泵杆将柴油高压油泵齿条限上,此时司机再踏下油门踏板时就只增加天然气燃料的流量。 

    双燃料的工作方式不仅不会损失功率,而且由天然气的燃烧性能好,还可比原来的柴油机的功率略有增加。 

    这是因为柴油机的压缩比高,原来的过量空气系数较大的缘故。这种改装方式对原柴油机的变动最少,而且在天然气供应不足时还可以转为全柴油工作。但这种工作方式在中、低负荷时,经济性和排放都不太好。因此,在不另外增加克服这些不足的手段时,不适用于城市公共汽车。最好是那些长时间处于中、高负荷的汽车和长途运输汽车使用这种改装方式。 

    现代技术先进的汽车燃料系统大多是用电脑控制的电子燃料喷射系统。就是用电脑根据使用的工况自动地改变电子喷身阀所喷出的汽油或柴油的时间、流量以及点火时间。如改用天然气作为燃料,需要将汽油或柴油的电子喷射阀换成或另外加装天然气电子喷射阀,再改动电脑的控制软件的等程序,就可以成为燃烧天然气的天然气发动机。当然,天然气燃料系统中的其它部件和储气瓶、减压阀等还是不可少的。